(57)【要約】【課題】エネルギビーム照射で水素化炭素膜を光学的に改質して光学素子を作製する場合に、その改質時に形成された欠陥が酸素と再結合したり、水素化炭素膜と酸素原子が反応して気化することを防ぐ。【解決手段】光学素子の製造方法は、少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、１００Ｐａ以下の減圧または真空の雰囲気下で光の照射を行なうことを特徴としている。光学素子の製造方法は、少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、酸素分圧と水の分圧との和が全圧力の０．１％未満であるガス雰囲気下で薄膜へ光の照射を行なってもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、１００Ｐａ以下の減圧または真空の雰囲気下で前記光の照射を行なうことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項２】
少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、酸素分圧と水の分圧との和が全圧力の０．１％未満であるガス雰囲気下で前記光の照射を行なうことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項３】
Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、およびＮ2から選択されたガスを含む雰囲気下で前記光の照射を行なうことを特徴とする請求項２に記載の光学素子の製造方法。
【請求項４】
少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜に対して、電磁波または粒子線のいずれかからなるエネルギービームを照射する工程と、
その後に、窒素、水素、またはハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気に前記薄膜を暴露する工程とを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかの方法で前記光の照射を行なう工程と、
その後に、窒素、水素、またはハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気に前記薄膜を暴露する工程とを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。
【請求項６】
前記ガスを含む雰囲気に前記薄膜を暴露する工程において、前記雰囲気のガスの少なくとも一部が励起手段により励起された状態で前記薄膜が暴露されることを特徴とする請求項４または５に記載の光学素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報通信、情報記録、画像の撮影や表示などの各種光学分野で使用される光学素子の製造方法の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素化炭素膜は、その機械的特性および化学的安定性を利用して、たとえば工具、金型、機械部品、電気部品または光学部品などの被覆材料として主に用いられていた。近年では、水素化炭素膜の応用分野は多岐にわたっており、それぞれの応用分野に応じて、様々な物性を有する水素化炭素膜の開発が進められている。
【０００３】
たとえば、特許文献１の特開２００３−２４８１９３号公報には、水素化炭素膜の一種であるＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜の一部にイオンビーム、電子線、陽子線、α線、中性子線、光線、Ｘ線またはγ線などのエネルギビームを照射することによって、その水素化炭素膜の一部を光学的に改質して偏光子を作製する方法が開示されている。この場合、水素化炭素膜の所定部分にたとえばヘリウムイオンまたはアルゴンイオンなどのイオンビームが照射される。そうすれば、水素化炭素膜のうちでイオンビーム照射部分において、水素化炭素膜が改質されて屈折率が高くなる。他方、イオンビームの非照射部分では、水素化炭素膜が改質されなくてその屈折率は変化しない。このように、イオンビームの照射を利用して水素化炭素膜中に屈折率の分布を形成することによって、偏光子を作製することが可能となる。
【０００４】
また、特許文献２の特開２００４−２０７８３号公報では、同じくＤＬＣ膜の一部にエネルギビームを照射してその一部を光学的に改質することによって、光導波路を作製する方法が開示されている。この場合にも、水素化炭素膜の所定領域にたとえばイオンビームを照射することによって照射部分を改質し、その照射部分の屈折率が他の部分に比べて高められる。このように、イオンビームの照射を利用して水素化炭素膜中に高い屈折率を有する部分を形成することによって、光導波路を作製することが可能となる。
【特許文献１】特開２００３−２４８１９３号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水素化炭素膜では、前述のようにエネルギビームが照射されれば、その照射領域における屈折率が上昇する。この現象に関して、エネルギビーム照射前後で水素化炭素膜中の水素量が変化することから、エネルギビーム照射によって膜中で水素が脱離して密度が上昇するために屈折率が大きくなると考えられるが、その屈折率増大のメカニズムの詳細は必ずしも明らかになっていない。
【０００６】
水素化炭素膜中で水素原子が脱離すれば、その水素原子が結合していた炭素原子に欠陥（ダングリングボンド）が形成され、その欠陥を修復するためには新たな結合の相手が必要となる。欠陥（ダングリングボンド）を有する炭素原子の近くに別の欠陥を有する炭素原子が存在すれば、ある確率で炭素原子同士が結合して安定化すると考えられる。他方、欠陥（ダングリングボンド）の近くに他の欠陥が存在しなければ、その欠陥は不飽和結合を形成したり、雰囲気中の水素や酸素などと再結合したりすると考えられる。
【０００７】
ここで、酸素と炭素の結合は安定であり、その結合の形成はエネルギビーム照射による水素化炭素膜の屈折率上昇を阻害すると考えられる。すなわち、一旦酸素と炭素の結合が形成されれば、その結合は容易には解離せず、結果的に水素化炭素膜の改質が飽和し、所定の光学物性が得られなくなることがある。また、酸素が介在した酸化分解が進む可能性もあり、酸素が水素化炭素膜の耐久性を低下させる問題も生じ得る。
【０００８】
さらに、光学的改質のためのエネルギビームにおけるエネルギ密度が大きい場合や、雰囲気中のＯ2やＨ2Ｏの濃度が高い場合には、水素化炭素膜中で炭素と酸素および水素と酸素の反応が促進し、その膜が表面から次々と酸化して気化し、水素化炭素膜が光学的に改質されるよりも除去される効果が高くなるという現象が問題となる。
【０００９】
上述のような問題に鑑み、本発明は、エネルギビーム照射で水素化炭素膜を光学的に改質して光学素子を作製する場合に、その改質時に形成された欠陥が酸素と再結合したり、水素化炭素膜と酸素原子が反応して気化することを防ぐことを主要な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一つの態様による光学素子の製造方法は、少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、１００Ｐａ以下の減圧または真空の雰囲気下で光の照射を行なうことを特徴としている。
【００１１】
本発明のもう一つの態様による光学素子の製造方法は、少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射して光学物性を変化させることによって光学素子を製造する方法であって、酸素分圧と水の分圧との和が全圧力の０．１％未満であるガス雰囲気下で薄膜へ光の照射を行なうことを特徴としている。この場合に、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、およびＮ2から選択されたガスを含む雰囲気下で薄膜へ光の照射を行なうことが好ましい。
【００１２】
本発明の他の態様による光学素子の製造方法は、少なくとも炭素と水素を主要成分として含む薄膜に対して、電磁波または粒子線のいずれかからなるエネルギビームを照射する工程と、その後に窒素、水素、またはハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気に薄膜を暴露する工程とを含むことを特徴としている。
【００１３】
なお、上述の薄膜へ波長７００ｎｍ未満の光を照射した後に、窒素、水素、またはハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気にその薄膜を暴露することも好ましい。また、窒素、水素、またはハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気に薄膜を暴露する場合に、その雰囲気のガスの少なくとも一部が励起手段により励起された状態で薄膜が暴露されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のような本発明によれば、エネルギビームの照射によって水素化炭素膜を光学的に改質する際に、形成された欠陥が酸素と再結合したり水素化炭素膜と酸素原子が反応して気化することを防ぐことができ、所望の種々の光学素子を製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下において、本発明による光学素子の製造方法の詳細について説明する。まず、本発明における出発材料である水素化炭素膜を定義する。すなわち、本願明細書において、水素化炭素膜とは水素と炭素とを主要成分として含む膜を意味する。このような水素化炭素膜としては、気相合成で得られる膜や樹脂材料からなる膜を用いることができる。
【００１６】
気相合成で得られる水素化炭素膜は、たとえば高周波プラズマＣＶＤ（化学気相堆積）法を用いて作製することができる。この場合、高周波プラズマＣＶＤの原料としては、たとえばメタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、ヘキサン（Ｃ6Ｈ14）、オクタン（Ｃ8Ｈ18）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）、ベンゼン（Ｃ6Ｈ6）、およびシクロヘキサン（Ｃ6Ｈ12）などの炭化水素ガスのうち少なくとも１種を用いることができる。
【００１７】
そして、高周波プラズマＣＶＤ装置の反応室内の高周波電極上に室温（２５℃）から３００℃の範囲内の温度の基板を設置し、この基板に高周波電力を印加した状態で反応室内に上述の炭化水素ガスを導入することによって、基板上に水素化炭素膜を形成することができる。高周波プラズマＣＶＤ法の代わりに、カソードアークイオンプレーティング法またはスパッタリング法などの気相合成法によっても水素化炭素膜を形成することができる。なお、気相合成で得られる水素化炭素膜は、Ｘ線回折などにおいてハローパターンしか観測されない非晶質構造を有している。
【００１８】
樹脂材料からなる膜としては、スピンコート法、ディッピング法、またはスプレーコート法などによって基板上に堆積された樹脂被膜や、基板を有しない自立した樹脂フィルムなどを用いることができる。
【００１９】
水素化炭素膜の組成としては、［水素］／［水素＋炭素］の原子比が０．４より大きくて０．７より小さい範囲内にあればよい。特に、その原子比は０．４５より大きくて０．６５より小さい範囲内にあることが好ましく、０．５０より大きくて０．６０より小さい範囲内にあることがより好ましい。このような組成範囲内の水素化炭素膜は透明度が高く、しかもエネルギビーム照射によって改質される光学物性の変化幅を大きくすることができる。
【００２０】
ここで、水素の組成はＨＦＳ（水素前方散乱）で求めることができ、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱分光）との組み合わせで他の元素との比も求めることが出来る。すなわち、たとえばヘリウムイオンを分析する薄膜に照射して後方に散乱したヘリウムイオンと前方に散乱した水素を検出器によって検出して各種構成元素の組成を算出することができる。ただし、膜中の水素量は測定中に減少するため、測定時間と検出される水素量との関係から外挿法によって導出される。
【００２１】
改質前の水素化炭素膜の屈折率は、１．５０より大きくて１．７０より小さい範囲内にあることが好ましく、１．５２より大きくて１．６０より小さい範囲内にあることがより好ましい。特に改質前に１．５７より小さい屈折率を有する水素化炭素膜は、改質後に大きな屈折率差を得易くて有用である。
【００２２】
なお、気相合成で得られる膜と樹脂材料からなる膜のいずれの水素化炭素膜もエネルギビーム照射によって光学的に改質され得るが、気相合成で得られた膜の方がより改質がされ易い傾向にある。
【００２３】
水素化炭素膜の光学的改質には、Ｘ線、ガンマ線、レーザ光、ランプ光などの電磁波や、電子ビーム、イオンビーム、中性子ビームなどの粒子線などのような各種エネルギビームを照射する方法を適用することができる。中でも、電磁波照射による改質は、簡便さの観点から大気中で行われるのが常であった。
【００２４】
これに対して、本発明では、１００Ｐａ未満の減圧または真空の雰囲気下で光照射を行なうことによって水素化炭素膜を光学的に改質する方法を提案する。減圧または真空の雰囲気とすることによって、雰囲気中において酸素原子源となるＯ2やＨ2Ｏの濃度が低く抑えられ、光照射による水素化炭素膜の改質中に酸素がその膜中に取り込まれることが少なくなる。そのような雰囲気は、５×１０-3Ｐａ未満の圧力にあることが望まれ、１×１０-5Ｐａ未満の圧力にあることがより好ましい。
【００２５】
なお、光照射雰囲気を減圧や真空にするのではなくて、Ｏ2やＨ2Ｏを含まないガスで置換してもよい。その場合、Ｏ2とＨ2Ｏの分圧の和が、雰囲気の全圧力の０．１％未満であることが望ましい。すなわち、例えば１気圧(約１００ｋＰａ）のＡｒガスで大気雰囲気を置換した場合、その雰囲気中のＯ2とＨ2Ｏの分圧の和は約１００Ｐａ未満であることが望ましい。そして、雰囲気中のＯ2とＨ2Ｏの分圧の和は１００ｐｐｍ未満であることがより好ましく、１０ｐｐｍ未満であることがさらに好ましい。また、雰囲気の置換ガスとしては、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｎ2ガスなどの不活性なガスが好ましい。なお、雰囲気置換時のガスの全圧としては、例えば０．９５気圧より大きくて１．０５気圧より小さい圧力付近であることが、プロセス上の取り扱いが最も簡便で都合がよい。しかし、目的に応じて、真空、減圧、または加圧下で置換ガス圧力を調節してもよいことは言うまでもない。
【００２６】
光照射によって水素化炭素膜を光学的に改質する時の雰囲気中の酸素濃度を減らすこれらの方法によって、その膜中の酸化の低減が可能となる。また、従来では高エネルギ密度照射で改質すれば水素化炭素膜が気化してその厚さが顕著に減ったり膜が完全に無くなったりしていたが、雰囲気中の酸素濃度を減らした高エネルギ密度照射では、膜厚変化をほとんど生じることなく、高速の光学的改質が可能となる。
【００２７】
水素化炭素膜の光学的改質に用いる電磁波としては、Ｘ線、ガンマ線、レーザ光、ランプ光などのいずれをも適用できるが、特に紫外光か紫外線より波長の長い電磁波が扱い易くて好ましい。具体的には、波長が１５０ｎｍより大きく７００ｎｍ未満である電磁波が好ましい。照射する電磁波が短波長であるほど膜の改質性が高くなり、長波長であるほど膜の改質深さが深くなる。そして、１９０ｎｍより大きくて４００ｎｍより小さい波長帯の電磁波がより好ましい。なぜならば、この波長領域の電磁波は、改質性と改質深さのバランスが良く、比較的安価に光源が得られるためである。
【００２８】
より具体的には、光源として、各種エキシマレーザ（ＡｒＦ、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、ＸｅＦ）、Ｆ2レーザ、ＹＡＧ三倍高調波、ＹＡＧ四倍高調波などのレーザ、各種水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどの高輝度ランプなどが適用できる。
【００２９】
以上から分かるように、本発明は、光学素子用の水素化炭素膜の光学物性を改質する際の条件を最適化するものである。そのような最適化によって、屈折率の上昇を阻む酸化を防止すること、酸化による水素化炭素膜の劣化を防止すること、膜厚減少を抑制することなどが可能となる。
【００３０】
なお、上述の最適化は、水素化炭素膜の改質時に酸素が取り込まれないようにする方法であるが、その改質後に水素化炭素膜を大気に暴露するときに窒素、水素、およびハロゲンのいずれかのガスを含む雰囲気に予め暴露させれば、水素化炭素膜中への酸素の取り込みがさらに少なくなる。これによって、改質後に大気に水素化炭素膜が暴露されるときに、準安定な状態で膜中に残っていた欠陥が酸化することを防止し得る。
【００３１】
このとき、窒素、水素、またはハロゲンを励起し、それらの励起されたガス雰囲気に水素化炭素膜を暴露すればなお好ましい。具体的には、各種プラズマ源などを使用して窒素、水素、またはハロゲンを励起状態にし、その励起されたガスに水素化炭素膜を暴露する方法などを適用し得る。
【００３２】
なお、このように大気暴露前に窒素、水素、ハロゲンガスやその励起種に水素化炭素膜を暴露する方法は、電子ビーム、イオンビーム、中性子ビームなどの粒子線による改質を行なった後にも適用し得ることは言うまでもない。
【００３３】
以上のような本発明による水素化炭素膜の光学的改質方法は、高品質の光学素子の作製に有用である。エネルギビームの照射量に応じて、照射されているところと照射されていないところとで、水素化炭素膜の屈折率差は０．３以上高めることができ、条件によっては０．５以上高めることができる。そして、エネルギビームを水素化炭素膜の局所的領域に照射することによって、その膜に光学物性の異なる領域をパターニングして光学素子を得ることができる。局所的領域へのエネルギビームの照射では、マスクを使用したり、集束ビームを走査したり、干渉露光を用いたりする方法が適用可能である。これらの方法によって、水素化炭素膜内で所定のパターンに従って屈折率を変化（変調）させ、導波路や回折光学素子などを作製することができる。
【００３４】
従来の方法では、酸素存在下で水素化炭素膜を改質するので、その光学物性をパターニングしようとすれば、照射量に応じて膜厚分布がついて凹凸が形成される問題があった。他方、本発明による方法では、酸素起因の膜厚変化を極力抑えることができ、光学素子の高品質化が可能となる。
【００３５】
本発明による方法で作製される光学素子は、赤外線領域から可視領域、さらには近紫外領域まで広くカバーして使用することができるので、幅広い応用が可能である。また、本発明により作製される光学素子は、薄膜であって屈折率変調型であるので、光学素子の小型化や薄型化に有効である。そして、本発明により作製される光学素子は、光通信用の各種光学素子、レーザなどの光加工装置中の光学素子、各種画像表示装置や光記録装置中の光学素子、さらには光計測機器中の光学素子などに適用可能である。
【００３６】
本発明により作製される得る回折光学素子の機能に関しては、具体的には、波長合分岐機能、パワー合分岐機能、偏光合分岐機能、集光機能、さらにはビーム整形機能などを得ることができる。それらの各種機能のうちで、波長合分波機能は、光通信における波長合分波器や、画像表示装置のＲＧＢ（赤・緑・青）合分光用素子などに利用することができる。また、パワー合分岐機能は、レーザ加工機のマルチビーム加工や、光通信用光カプラなどに利用することができる。さらに、偏光合分岐機能は、光通信におけるＴＥ波とＴＭ波の分光や、偏光子、検光子、液晶用偏光板などに利用することができる。さらにまた、集光機能は、表示装置や記録装置における各種レンズやマイクロレンズアレイなどへ応用され得る。さらにまた、ビーム整形機能は、レーザ加工機や表示装置における光ビームのホモジナイザなどへの応用が可能である。
【実施例１】
【００３７】
本発明による実施例１では、石英基板上において、［Ｈ］／［Ｈ＋Ｃ］比が０．５５、酸素濃度が１ａｔ％未満、そして屈折率が１．５４である水素化炭素膜が形成された。そして、この水素化炭素膜から、サンプル１Ａ、１Ｂ、および１Ｃが用意された。
【００３８】
サンプル１Ａと１Ｂに対しては、エキシマレーザ（ＡｒＦ；１９３ｎｍ）が１００Ｗのパワーで３０分間照射された。ただし、サンプル１Ａは大気中でレーザ照射されたのに対して、サンプル１Ｂは１×１０-3Ｐａの真空中でレーザ照射された。その後、大気中でサンプル１Ａと１Ｂについて光学物性を測定したところ、大気中で改質されたサンプル１Ａの屈折率は１．６１に上昇していたが、真空中で改質されたサンプル１Ｂの屈折率は１．６８までさらに上昇していた。
【００３９】
また、レーザ照射されたサンプル１Ａと１ＢについてＸＰＳ（Ｘ線電子分光法）で酸素量を測定したところ、大気中改質されたサンプル１Ａ中の酸素量は１１ａｔ％であり、真空中改質されたサンプル１Ｂ中の酸素量は４ａｔ％であって相対的に顕著に少なかった。さらに、大気中改質されたサンプル１Ａでは、一部で膜が完全に揮発して無くなっていた。
【００４０】
他方、サンプル１Ｃはサンプル１Ｂと同様に真空中のレーザ照射で改質されたが、その後に大気中に取り出される前に水素プラズマへ３０秒間暴露された。このように処理されたサンプル１Ｃの屈折率はサンプル１Ｂと同様に１．６８まで高められていたが、サンプル１Ｃ中の酸素量はサンプル１Ｂに比べても低い２ａｔ％であった。
【実施例２】
【００４１】
本発明による実施例２では、石英基板上において、［Ｈ］／［Ｈ＋Ｃ］比が０．５２、酸素濃度が１ａｔ％未満、そして屈折率が１．５６である水素化炭素膜が形成された。そして、この水素化炭素膜から、サンプル２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、および２Ｄが用意された。
【００４２】
サンプル２Ａと２Ｂに対しては、エキシマレーザ（ＫｒＦ；２４８ｎｍ）が２００Ｗのパワーで２０分間照射された。ただし、サンプル２Ａは大気中でレーザ照射されたのに対して、サンプル２Ｂは５×１０-3Ｐａ未満まで真空排気後に純度５ＮのＡｒガスを大気圧まで導入した雰囲気中でレーザ照射された。
【００４３】
この場合、大気中でレーザ照射されたサンプル２Ａはその膜が完全に無くなっていた。他方、Ａｒ中で改質されたサンプル２Ｂにおいては、その屈折率が１．７１まで高く上昇しており、ＸＰＳで測定した酸素量は２ａｔ％の低さであった。
【００４４】
サンプル２Ｃは、サンプル２Ｂと同様にＡｒ中のレーザ照射で改質されたが、その後に大気中に取り出される前にＨ2プラズマへ３０秒間暴露された。このように処理されたサンプル２Ｃにおいては、その屈折率が１．６９まで上昇しており、ＸＰＳで測定した酸素量は１．５ａｔ％であって顕著に低かった。
【００４５】
サンプル２Ｄも、サンプル２Ｂと同様にＡｒ中のレーザ照射で改質されたが、その後に大気中に取り出される前にＮ2プラズマへ３０秒間暴露された。このように処理されたサンプル２Ｄにおいては、その屈折率が１．７１まで高く上昇しており、ＸＰＳで測定した酸素量は２ａｔ％の低さであった。
【実施例３】
【００４６】
本発明による実施例３では、石英基板上において、［Ｈ］／［Ｈ＋Ｃ］比が０．５７、酸素濃度が１ａｔ％未満、そして屈折率が１．５３である水素化炭素膜が形成された。そして、この水素化炭素膜から、サンプル３Ａおよび３Ｂが用意された。
【００４７】
サンプル３Ａと３Ｂのいずれにおいても、３×１０-4Ｐａの真空中でＨｅイオンが８×１０16ｉｏｎｓ／ｃｍ2の割合で注入された。ただし、サンプル３Ａはイオン注入後すぐに大気中に取り出されたのに対して、サンプル３Ｂはイオン注入後にＣｌ2プラズマへ１０秒間暴露されてその後大気中に取り出された。
【００４８】
その結果、Ｃｌ2プラズマに暴露されなかったサンプル３Ａにおいては、屈折率が１．８２に上昇し、酸素量が５ａｔ％の低さであった。他方、Ｃｌ2プラズマに暴露されたサンプル３Ｂにおいては、屈折率が１．８４までさらに上昇しており、酸素量も２ａｔ％であって十分な低さであった。
【実施例４】
【００４９】
本発明による実施例４では、石英基板上において、［Ｈ］／［Ｈ＋Ｃ］比が０．５５、酸素濃度が１ａｔ％未満、そして屈折率が１．５５である水素化炭素膜に、0.5μｍ周期のラインアンドスペースのメタルマスクを形成した。１気圧で９９．９９％のＮ２ガス雰囲気中で、そのマスクを介してエキシマレーザ（ＫｒＦ；２４８ｎｍ）を１５０Ｗのパワーで３０分間照射した。その後、マスクを除去して、水素化炭素膜が回折格子として機能することを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
以上のように、本発明によれば、エネルギビームの照射によって水素化炭素膜を光学的に改質する際に、形成された欠陥が酸素と再結合したり水素化炭素膜と酸素原子が反応して気化することを防ぐことができ、所望の種々の光学素子を製造して提供することができる。